鄉(xiāng)村生活廢水處理設(shè)備:
*以來,對農(nóng)村生活污染重視不足,缺乏有效的農(nóng)村生活污水治理技術(shù)和管理手段,導(dǎo)致大量未經(jīng)處理的農(nóng)村生活污水的隨意排放,已造成大范圍水體受到污染,使水污染形勢日益嚴(yán)重,廣大農(nóng)村的水環(huán)境污染問題日顯突出。2007年的一次污染源普查結(jié)果顯示,農(nóng)村的生活污水、生活垃圾、畜禽養(yǎng)殖污染以及不合理施用化肥引發(fā)的面源污染等已經(jīng)占到了環(huán)境污染的主導(dǎo)地位;陜西省2009年環(huán)境質(zhì)量狀況分析報告顯示渭河污染有30%來自農(nóng)村面源污染。日益嚴(yán)峻的農(nóng)村環(huán)境污染問題已經(jīng)成為農(nóng)村經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)民生活質(zhì)量提高的制約因素,已經(jīng)引起了*央的高度關(guān)注。
農(nóng)村面源污染主要來源于未經(jīng)處理的生活污水無序排放,其中含有大量有機物質(zhì)和微生物如不能得到有效處理將會污染地表水、地下水等造成農(nóng)村環(huán)境整體惡化,因此怎樣實現(xiàn)生活污水的無害化處理成了農(nóng)村環(huán)境綜合整治的關(guān)鍵。
鄉(xiāng)村生活廢水處理設(shè)備技術(shù)
該技術(shù)采用多級自流工藝,適合分散處理生活污水,具有投資省、無運行費用、管理方便等特點。該技術(shù)不同于傳統(tǒng)的沼氣池技術(shù),污水經(jīng)處理后可達標(biāo)排放。
1.用途和功能
1、,其處理效果優(yōu)于*混合式或二級串聯(lián)*混合式生物接觸氧化池。并比活性污泥池體積小,對水質(zhì)的適應(yīng)性強,耐沖擊負(fù)荷性能好,出水水質(zhì)穩(wěn)定,不會產(chǎn)生污泥膨脹。池中采用新型彈性立體填料,比表面積大,微生物易掛膜,脫膜,在同樣有機物負(fù)荷條件下,對有機物去除率高,能提高空氣中的氧在水中溶解度。
2、生化池采用生物接觸氧化法,其填料的體積負(fù)荷比較低,微生物處于自身氧化階斷,產(chǎn)泥量少,僅需三個月(90天)以上排一次泥(用糞車抽吸或脫水成泥餅外運)。
3、整個設(shè)備處理系統(tǒng)配有全自動電氣控制系統(tǒng)和設(shè)備故障報警系統(tǒng),運行安全可靠,平時一般不需要專人管理,只需適時地對設(shè)備進行維護和保養(yǎng)。
Ⅱ分流制
適用于糞便污水和其他生活污水分流的污水處理,污水流程如下:其他生活污水---->格柵截留井---->沉砂井---->糞便污水---->格柵截留井---->厭氧池---->前處理區(qū)1(40%)---->前處理區(qū)2(30%)---->后處理區(qū)(30% )---->排放或接好氧處理。
3.工藝參數(shù)
生活污水凈化沼氣池設(shè)計依據(jù)每天所處理的污水量,污水量按100L/(人•日)左右計算,其中沖洗廁所用水量按20~30L/(人•日)計算,其他生活污水量為70~80L/(人•日)。污水滯留期為2~3天,污泥清掏周期為300天。
4.運行管理
合理設(shè)計、可靠施工、精心管理是確保生活污水凈化沼氣池正常運行的三個主要環(huán)節(jié)。其中日常管理工作必須做到以下幾點:a.設(shè)立生活污水凈化池的地方,應(yīng)實行專業(yè)化施工和承包管理,以保證正常運轉(zhuǎn);b.建立工程檔案和管理記錄;c.每年清掏污泥一次;d.每4~5年更新聚氨脂過濾泡沫板,每10年更新軟填料(半軟填料可不更換);e.注意安全,避免發(fā)生火災(zāi),窒息事故。
二、無動力多級厭氧復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)
該技術(shù)適用于分散戶廚房、洗衣、洗澡等低濃度農(nóng)村生活污水的處理,尤其適合有地勢差異的分散戶或2~5聯(lián)戶的農(nóng)村生活污水處理。眉山市青神縣黑龍鎮(zhèn)羅出村及龍女村可以使用該技術(shù)。
厭氧生物專家G.lettinga教授斷言,厭氧處理生物技術(shù)如果有適合的后處理方法相配合,可以成為分散型生活污水處理模式的核心手段,這一模式比傳統(tǒng)的集中處理方法更具有可持續(xù)性和生命力,尤其適合發(fā)展中國家的情況。
1.基本原理
針對我國當(dāng)前資金短缺、能源不足與污染日益嚴(yán)重的現(xiàn)狀,厭氧處理技術(shù)是特別適合我國國情的一項技術(shù)。但因為單獨的厭氧對氮、磷等營養(yǎng)元素基本上沒有去除能力,污水中的氮、磷會使水體富營養(yǎng)化。同時單獨的厭氧處理也不能很好地去除病菌,厭氧出水通常情況下不能達到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)。因此,單獨的厭氧處理還只能作為一種預(yù)處理,必須選擇合適的后續(xù)處理單元。
基于上述背景,針對獨戶或聯(lián)戶生活污水的處理,基本形成一套成熟的厭氧處理與生態(tài)床相結(jié)合的處理方法,簡稱無動力多級厭氧復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)。
該系統(tǒng)主要由2~3格厭氧池和1格比表面積較大的砂礫石、細(xì)土等為基質(zhì)的復(fù)合生態(tài)床組成,其中各池之間靠管道連通,污水在池內(nèi)停留的時間為5~7天。生活污水經(jīng)過厭氧處理,生活污水中懸浮物可以沉淀,難降解有機污染物被厭氧微生物轉(zhuǎn)化為小分子有機物。復(fù)合生態(tài)床表面可種植水生生物。
復(fù)合生態(tài)床除起到過濾作用外,有機物的床體還能夠提高處理效果。一是植物的生長改變生態(tài)床的流態(tài),生長的植物根系和莖桿對水流的阻礙作用有利于均勻布水,延長水力停留時間;二是植物的根系創(chuàng)造有利于各種微生物生長的微環(huán)境,植物根莖的延伸會在植物根系附近形成有利于硝化作用的好氧微區(qū),同時在遠(yuǎn)離根系的厭氧區(qū)里含有大量可利用的碳源,這又提供了反硝化條件;三是植物生長對各種營養(yǎng)物尤其是硝酸鹽氮具有吸收作用。
污水經(jīng)厭氧“粗”處理后,后續(xù)“精”處理單元的負(fù)荷相對較小,這樣可以節(jié)省生態(tài)床的占地面積,污水中的懸浮物經(jīng)厭氧反應(yīng)器處理后,大部分能被有效地去除,這樣也可以防止生態(tài)床堵塞。因此,這種組合不但能有效地去除有機物,還能有效解決目前污水處理中難以做到的氮、磷皆能達標(biāo)的難題。
2.技術(shù)流程
無動力多級厭氧復(fù)合生態(tài)處理系統(tǒng)工藝流程如下:
污水-污水收集系統(tǒng)(管道)-3格厭氧發(fā)酵處理池 復(fù)合生態(tài)床
工藝說明如下:
(1)污水收集系統(tǒng)
該系統(tǒng)處理對象一般為廚房和洗浴房產(chǎn)生的污水,將下水道等與污水管道之間采用暗槽連接,并在入井口處設(shè)一格柵以去除較大的顆粒物。
(2)處理池由厭氧發(fā)酵池和復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)床組成,形成一體化結(jié)構(gòu)
厭氧發(fā)酵池由3個格組成。厭氧發(fā)酵的第1格主要是用來調(diào)節(jié)水量,同時在某種程度上也具有均勻水質(zhì)和初沉的作用;第2、3格對污水中有機物進行有效降解,有利于復(fù)合生態(tài)床處理。
處理池總?cè)莘e的計算
V=Q*T
式中 V-升流池設(shè)計容積(m )
Q-預(yù)計升流池處理水量(m /h)
T-污水在升流池中停留時間(h)
T一般取為6~7天,V-目前在農(nóng)村示范成功的池型有3 m 和4.5m 。
(3)復(fù)合生態(tài)床結(jié)構(gòu)
復(fù)合生態(tài)床是處理系統(tǒng)中的主要構(gòu)筑物,是一個或兩個滲濾池組合而成的矩形的磚結(jié)構(gòu)物。池內(nèi)裝有沙礫和人工土等基質(zhì)。
(4)沙礫和人工土的組成和厚度
Ⅰ沙礫層由不同粒徑沙礫組成,一般分為3~4層
沙礫采用多孔、比表面積大的無機基質(zhì)。
Ⅱ人工土的選配
土壤中存在種類繁多,數(shù)量龐大的各種細(xì)菌、真菌、放線菌、藻類、原生動物等,是維持土壤、完成生態(tài)系統(tǒng)功能中物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化*的組成部分,它們是土壤生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量循環(huán)的分解者和轉(zhuǎn)化者。因此,人工土應(yīng)選擇沙、高肥力的耕層壤質(zhì)土和草炭為原料。人工土的厚度一般為10~20cm。
3.技術(shù)特點
該處理系統(tǒng)工藝流程簡單,出水水質(zhì)好,抗沖擊能力強,無需采用人工曝氣、污泥回流、混合攪拌等措施,也就不存在大型的處理機械和復(fù)雜的操作控制系統(tǒng),所以運行工作極為簡單,不需要大量訓(xùn)練有素的操作管理人員,非常適宜目前我國農(nóng)村迫切需要經(jīng)濟、高效、節(jié)能、技術(shù)*可靠的污水處理工藝和技術(shù)。
三、土壤滲濾生態(tài)處理系統(tǒng)
該技術(shù)為生物-生態(tài)組合技術(shù),適用于有土地較少,但土壤條件適宜的農(nóng)村點。土壤滲濾包括慢速滲濾、快速滲濾兩種方法,對于不同的農(nóng)村可以根據(jù)情況選用不同的滲濾方法。
污水就地土壤滲濾處理系統(tǒng)由前期處理化糞池和土壤滲濾兩部分耦合而成。
1.工作原理
該系統(tǒng)的基本原理是:生活污水在化糞池中經(jīng)過沉淀、厭氧處理后,進入分配箱,分流入各土壤滲濾管中,管中流出的污水均勻地向厭氧濾層滲濾,再通過表面張力作用上升,越過厭氧濾層出口堰之后,通過虹吸現(xiàn)象連續(xù)地向上層好氧濾層滲透。在上述過程中,水與污染物分離,水被滲濾并通過集水管道收集,污染物通過物理化學(xué)吸附被截留在土壤中;碳和氮由于厭氧和好氧過程,一部分被分解為無機碳、無機氮留在土壤中,另一部分變成氮氣和二氧化碳散入空氣中;磷則被土壤物理化學(xué)吸附,截留在土壤中,為草坪或者其他植物所利用。
2.工藝流程
污水-厭氧沼氣池-配水池-土壤滲濾處理工藝-集水井-出水
3.工藝特點
土壤滲濾生態(tài)處理系統(tǒng)與其他污水處理系統(tǒng)相比,具有以下特點:
(1)系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠,抗沖擊負(fù)荷能力強;
(2)出水水質(zhì)好,對有機物尤其對有機氯化物和氨氮有較好的處理效果;
(3)一次性投資小,運行費用低,節(jié)省能耗;
(4)在土地處理槽上栽種植物,不但能提高系統(tǒng)凈化污水的效率,還可以增強景觀效果。
4.存在問題
(1)化糞池的問題
化糞池作為污水土壤滲濾系統(tǒng)的預(yù)處理裝置,為后續(xù)土壤滲濾系統(tǒng)提供污染物濃度較低、生化降解性較高的進水,起著降解污染物和消滅有害細(xì)菌的作用,使污水中的糞便得到了一定的無害化處理。目前國內(nèi)多采用磚砌或混凝土澆筑,造價高,密封性差,生化效果差,施工不方便。隨著人們使用的化學(xué)用品增加,生活污水成分也變得更加復(fù)雜,為了提高污水的凈化效果,這些化糞池有待改善。
(2)土壤滲濾問題
污水從滲濾管道中流出進入滲濾溝內(nèi)的土壤中,一部分向地表移動,可達到植物根系,另一部分向下滲濾,污水在這兩部分移動時到達哪部分的深度更深一些,關(guān)系到滲濾管在土壤中埋藏的深度問題。
(3)溫度對系統(tǒng)的影響
由于土壤滲濾生態(tài)處理系統(tǒng)中的微生物基本處于天然的環(huán)境狀態(tài)下,隨環(huán)境溫度氣候變化而變化。夏季氣溫高時,微生物活性大;冬季氣溫低時,微生物的活性大大降低,系統(tǒng)的污水處理能力大大降低。尤其在北方地區(qū),冬季如何正常運行值得研究。
(4)降水對系統(tǒng)的影響
在進行系統(tǒng)排水設(shè)計時必須考慮降水量的影響,以保證及時低將進入系統(tǒng)的降水排出,減少其對水力負(fù)荷的影響。
5.發(fā)展前景
土壤滲濾生態(tài)處理系統(tǒng)是一種適合于處理分散排放生活污水的使用技術(shù),它充分利用了土壤-植物-微生物系統(tǒng)的凈化能力,具有不影響地面景觀、運行操作管理簡單、建設(shè)費低、出水水質(zhì)好等優(yōu)點。隨著我國農(nóng)村的不斷發(fā)展,這種污水處理系統(tǒng)可由單純的“處理型”轉(zhuǎn)化為處理與利用相結(jié)合的“利用型”,污水經(jīng)處理后可用來灌溉等,以緩解農(nóng)村缺水的問題。